《汽车理论II》课程的理论联系实际一体化教学模式探

《汽车理论II》课程的理论联系实际一体化教学模式探
摘要:结合《汽车理论II》课程的特点和传统教学模式的不足,提出采用理论联系实际一体化教学模式对课程教学方法、教学手段及考评体系进行改革与创新。

在教学方法上,提出工程实例应用引出理论推导的新教学方法;在教学手段上,提出了“多媒体+黑板”相结合的多元化教学手段;在考评体系上,提出“体验性作业+课堂讨论表现+期末考试”的新综合考评体系。

关键词:汽车理论II 理论联系实际教学模式探索
《汽车理论II》课程是汽车工程专业的专业必修课和核心主干课,诣在使汽车工程专业本科生掌握汽车操纵稳定性、行驶平顺性及通过性的相关专业知识,为后续《汽车设计》课程提供理论基础和选择设计参数的原则。

该课程以力学为基础,集成了工程测试学、机械振动学、汽车试验学等多门课程的基本原理和方法,具有涉及内容复杂、综合性强、理论知识抽象等特点[1]。

国内从事汽车工程专业教学科研的院校师生普遍反映该课程的理论学习、理解及应用并非易事[2]。

为了使汽车工程专业本科生能够更深刻地理解和掌握《汽车理论II》课程的相关理论知识,同时为了贯彻教育部关于高等学校本科教学质量与教学改革工程文件的精神和适应学校培养创新性工程应用型人才需求。

本文提出将理论联系实际一体化教学模式应用于《汽车理论II》课程的教学过程,并进行了初步探索。

1 传统教学模式及其改革与探索
1.1 传统教学模式
《汽车理论II》课程的传统教学模式是以教师讲解和公式推导为主,理论内容的讲解以灌输式讲授为主。

教学过程中教师发挥着主体作用,学生始终处于被动吸收知识状态,整个教学过程既难以调动学生的积极性和主动性,也不利于培养学生创造性思维和工程应用能力[3]。

此外,该课程理论性较强,特别是复杂的力学模型和数学模型很难与汽车的实际结构和工作原理相联系[4],面对复杂的力学模型和大量的数学公式推导使学生在学习初期很容易产生恐惧心理,从而极大打击了学生对课程的兴趣和积极性,导致课程的教学质量与效果严重下滑。

1.2 理论联系实际一体化教学模式的探索
理论联系实际一体化教学模式所遵循的基本原则:在保证教学内容的前提下,有效地将课程的抽象理论和数学模型转化为指导工程实例应用的原则,使学生从工程实例中得到启发,并自觉地将指导工程应用的原则上升为理论知识,从而使学生摆脱推导数学模型的恐惧,充分发挥学生的主观能动性和创造性,培养学生的创新性思维模式及工程应用能力。

1.2.1 新教学模式下的教学方法探索
教学方法的改革是建立在课程教学思想和教学模式转变的基础上。

在理论联系实际一体化教学模式指导下,课程的新教学方法采用工程实例应用引出理论推导的方法。

在教学过程中,注重以身边的生活实例和工程实例设疑式地启发学生,使学生在教师的引导下对实例中所涉及的本课程理论知识展开积极课堂讨论,让学生成为教学过程的主体,借此调动学生的学习积极性和激发学生自主思考、分析问题能力,逐步培养其理论联系实际能力和创造性思维能力。

如:在学习操纵稳定性前,教师可以播放一些由于汽车高速行驶时甩尾引起的交通事故,并引导学生利用将要学习的理论知识对其进行事故原因分析,从而使学生将理论与实际应用联系起来;对轮胎侧偏特性的学习,教师可以取学生常见的自行车轮胎为实例,形象地分析其高宽比、胎压、尺寸及垂直载荷等变化对侧偏刚度的影响,再同理映射到汽车轮胎;在学习车辆质心对操纵稳定性影响时,教师仍可以取自行车为例,让学生自己体会和思考自行车后座载人时其操纵性的变化特点,然后再引导学生映射到所学汽车理论相关内容等。

此外,为了便于学生温习和回顾新学到的理论知识,教师在每节内容讲授完毕后,为学生归纳出本节内容的总体逻辑思路,并将新理论推导过程涉及到的其他课程基础知识予以简要说明,从而使学生切身体会到学以致用带来的成就感,进一步增强学生的兴趣和积极性。

1.2.2 新教学模式下的教学手段探索
在教学手段方面,采用多媒体演示和黑板板书相结合的多元化教学手段。

课程充分利用多媒体教学能够很好地把概念、图形、动画、视频等信息载体有机结合的特点[5],将传统黑板板书难以表达的教学内容和无法观察的现象采用灵活多样的多媒体方式形象地展示给学生,使缺乏实际经验的学生能够从认知角度建立《汽车理论II》的相关概念,力求教学过程与教学效果达到最优化。

对于理论强的教学内容如线性二自由度汽车运动微分方程,车身单、双质量振动系统的运动微分方程均采用黑板板书式教学手段,首先对模型中参数的物理意义详细解释,并依据力学的基本理论进行详细推导,从而强化学生对概念、公式与汽车实际结构、工作原理之间联系的理解,培养学生的理论知识综合运用能力。

对于抽象性强的教学内容如汽车横摆角速度瞬态响应,幅频特性等,教师可采用Matlab软件编程实现其可视化教学,帮助学生直观地理解抽象概念,并鼓励和指导学生自己动手编制仿真程序,培养学生的理论联系实际动手能力。

1.2.3 新教学模式下的考评体系探索
在考评体系方面,传统的课程考核模式主要是一次性定时闭卷考试。

这种考核模式具有诸多弊端,一是学生临时突击,放松平时学习;二是难以考查学生的知识综合运用能力和创新性思维。

课程借鉴国内外
一流大学的考评体系[6]。

新理论考评体系采用“体验性作业20%+课堂讨论表现10%+期末考试70%”,改变了传统一次考试定结论的弊端,重在考评学生的学习主动性、理论综合应用能力和创新探索意识。

体验性作业和课堂讨论由教师根据课程理论内容灵活设置,如布置学生感受自行车后座载人与否工况下的操纵性不同;布置学生乘坐拥挤道路段公交车起停引起的纵向振动的感受;并将上述感受联系至课程的理论知识予以解释,并在讨论课上进行交流讨论,诣在重点考评学生的知识综合运用能力和讨论分析积极主动性。

同时,为了考评学生对理论知识的掌握水平,在期末采用闭卷考试的考核方式,考题以理论联系实际的应用分析题型为主,以此确保学生对基础理论知识的实际应用能力。

2 结语
通过对《汽车理论II》课程的理论联系实际一体化教学模式探索,使学生对课程的基本理论理解更透彻、掌握更扎实,在教学过程中收到了良好效果。

同时,我们也认识到理论联系实际一体化教学模式仍处于探索阶段,教学模式的改革是一个与时俱进过程,我们在今后的教学过程中将不断优化和完善这一教学模式,进一步提高课程教学质量。

参考文献
[1] 余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2] 夏群生,李克强,宋健,等.汽车理论典型中外教材比较研究[J].中国大学教学,2009.
[3] 杨雪梅.汽车理论课程教学方法及实践环节的研究[J].教育教学论坛,2011.。